2020-05-11
173
| Номер варианта для расчета | Параметр | |||
| y уд, кг·м-2ч-1 | Vл, м·мин-1 | QН, МДж·кг-1 |  ,
кг· кг-1
| |
| 5 | 60 | 4 | 30 | 2,0 |
| 7 | 60 | 4 | 30 | 3,0 |
Примечание: неуказанные исходные данные принять по умолчанию.
Таблица 4.3
Результаты компьютерных расчетов
| Время t, мин* | Обозначения параметров и единицы их измерения | |||||||
| Эксперимент 1 | Эксперимент 2 | |||||||
| Tm, °С |  ,
% мас
| XCO, % мас | mm, Нп·м-1 | Tm, °С | ,
% мас
| XCO, % мас | mm, Нп·м-1 | |
| 0 2.0 4.0 6.0 8.0 | 20 83 92 93 93 | 23 22,246 21,863 21,789 21,775 | 0 0,055 0,083 0,089 0,090 | 0 0,092 0,130 0,138 0,140 | 20 84 94 96 96 | 23 21,905 21,321 21,198 21,173 | 0 0,056 0,086 0,092 0,094 | 0 0,095 0,146 0,160 0,164 |
*Примечание – интервал во времени 2 мин., берется для удобства построения графиков.
рис.2 Эксперимент 1 при =2,0 кг· кг-1
рис. 3 Эксперимент 2 =3,0 кг· кг-1
ГЛАВА 5. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЕСТЕСТВЕННОГО ГАЗООБМЕНА НА ВНУТРЕННЕМ ПОЖАРЕ
Теоретические основы
Пожар сопровождается интенсивным нагревом газовой среды в помещении. При этом возникают перепады давления, под действием которых происходит истечение нагретых газов из помещения наружу и приток воздуха в него извне. Совокупность этих процессов называется газообменом помещения при пожаре. В отличие от искусственного газообмена, при котором движение воздуха и нагретых газов происходит в результате работы каких-либо технических систем, причиной естественного газообмена являются сопровождающие пожар теплофизические процессы.
|
|
|
В соответствии с законами гидростатики величина DR разности давлений внутри и снаружи помещения зависит от высоты h и выражается формулой
DR = Rm-Ra + (ra-rm)g(y-h) (5.1)
где Rm и Ra– соответственно статические давления внутри и снаружи помещения на уровне половины его высоты h; Ra и Rm– соответственно плотность газа снаружи и внутри помещения; g – ускорение свободного падения. Значение y отсчитывается от уровня пола.
Как видно из формулы (5.1), величина DR складывается из двух составляющих. Первая из них обусловлена различием статических давлений Ra и Rm на высоте h, вторая – разностью плотностей ra и rm. В большинстве случаев обе составляющие приблизительно равновесомы, но могут быть я исключения.
Если ra¹rm, то всегда существует некоторая условная высота y*, на которой давления внутри и снаружи помещения одинаковы, т.е.DR=O.
Эта условная высота называется координатой плоскости равных давлений y*, согласно формуле (5.1), рассчитывается по формуле
y* = 
(5.2)
Из выражений (5.1) и (5.2) нетрудно получить результирующую зависимость
DR = (ra-rm)g(y-y*) (5.3)
Ее анализ показывает, что при y > y* величина DR имеет один знак, а при y < y* - обратный. Так как знак DR определяет направление движения газов, то ясно, что направления движения потоков выше и ниже нейтральной плоскости противоположны. Как правило, ra<rm, поэтому выше нейтральной плоскости происходит истечение газов из помещения, а ниже - приток воздуха в него. Если какой-либо проем целиком расположен выше или ниже нейтральной плоскости, то направление движения потока черев него неизменно по всему сечению проема. Если же нейтральная плоскость пересекает какой-либо проем, то режим газообмена через него будет двусторонним. При пожаре значения Rm и rm меняются во времени, т.е. нейтральная плоскость будет перемещаться сложным образом. Это приводит к изменению расходов поступающего воздуха и истекающих газов, во-первых, непосредственно за счет изменений DRm и Drm, а, во-вторых, за счет изменения y* и режима работы отдельных проемов. При разрушении остекления картина газообмена меняется скачкообразно.
|
|
|
Таким образом, процесс естественного газообмена при пожаре достаточно сложен и определяется динамикой температуры и других параметров. В свою очередь, газообмен тоже влияет на изменение этих параметров, причем весьма существенно. В этом еще рае отчетливо проявляется неразрывная связь всех протекающих при пожаре процессов, которая не позволяет рассматривать их изолированно один от другого.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: рассчитать параметры естественного газообмена при пожаре и установить зависимость их от геометрических характеристик проемов.
Таблица 5.1
Данные для расчета
| Номер варианта | Наименование и единицы измерения | ||||||
| Помещение | Горючее | ||||||
| Длина, м | Ширина, м | Высота, м | Горючее | Длина, м | Ширина, м | Масса, кг | |
| 4 | 5 | 4 | 2,6 | Древесина | 5 | 4 | 1000 |
| Проем 1, м | Проем 2, м | ||||||
| Нижний срез | Верхний срез | Ширина | Нижний срез | Верхний срез | Ширина | Вскрытие | |
| 0 | 0,05 | 0,8 | 0,8 | 2,3 | 1,2 | 100 | |
Примечания:
1. Неуказанные данные принять по умолчанию.
2. Выполнить расчет для следующих случаев:
- открыт только проем 1 (эксперимент 1);
- оба проема открыты постоянно (эксперимент 2);
- проем 1 открыт постоянно, а проем 2 вскрывается в течение пожара (эксперимент 3).
Таблица 5.2
